- Szerkezet
- A cink-foszfát tulajdonságai
- Fizikai megjelenés
- Moláris tömeg
- Olvadáspont
- Forráspont
- Sűrűség
- Törésmutató
- Vízben való oldhatóság
- Lobbanáspont
- Alkalmazások
- kozmetikum
- Antibakteriális szer
- Fogászati cement
- Korróziógátló bevonat
- Irodalom
A cink-foszfát egy szervetlen vegyület, amelynek képlete Zn 3 (PO 4) 2, de a természetben tetrahidrát formájában, Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O formájában fordul elő ásványi hopeitban és parahopeíta formájában.. Hasonlóképpen, alapvető fajtája megtalálható a Zn 2 (PO 4) (OH) ásványi fogyasztóitban. Ezek az ásványok a szfalerit oxidációjával képződnek foszfátban gazdag vizekben.
Ennek a vegyületnek az összes ismert felhasználása a Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O-n alapul, mivel vízmolekulái jó tulajdonságú tulajdonságú tulajdonságot adnak neki. Ezért vízmentes formájának mint ilyennek nincs nagy gazdasági igénye.
Cinkfoszfát-fragmensek. Forrás: Kémiai érdek
Amint az a fenti képen látható, a cink-foszfát fehér szilárd anyag, por formájában van jelen, vagy apró darabokra sütve. Fehér színét használják kozmetikai termékek készítésében, valamint fogászati és foszfát-pozzolanikus cementek előállításában.
A cink-foszfát egy korróziógátló szer, amelyet a cink ásványok (remite és foszfofillit) acélok felületén történő elektro-lerakódási folyamataiban használtak.
Szerkezet
A Zn 3 (PO 4) 2 képlet azt jelzi, hogy a Zn 2+ és PO 4 3 -ionok 3: 2 arányban alkotják a sót, ami azt jelenti, hogy minden három Zn 2+ kationban két PO 4 3- anion van. Ezek az ionok elektrosztatikusan kölcsönhatásba lépnek egymással, ezáltal erős ionkötést hoznak létre töltéseik nagysága miatt. Mindkét ion többértékű.
Így a Zn 2+ és PO 4 3- végül az űrben orientálódnak, amíg meg nem határozják a rendezett és ismétlődő szerkezetet: a cink-foszfát kristályát. Ez a kristály monoklinikus struktúrát vesz fel, α-Zn 3 (PO 4) 2. Úgy tűnik, hogy képes fázistranszferekre más polimorf formákra: β-Zn 3 (PO 4) 2 és γ-Zn 3 (PO 4) 2, mindegyik hőmérséklettől függ.
A három polimorf izosztrukturális, csak ionok térbeli tájolásában különböznek egymástól; vagyis különféle térbeli csoportok vannak.
Másrészt a cink-foszfát inkább hidrátként jelenik meg: Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O, amelynek kristályszerkezete szintén monoklinikus. Ezúttal az ionokat négy vízmolekula kíséri, amelyek dipólus-ion erők és hidrogénkötések révén kölcsönhatásba lépnek velük.
A cink-foszfát tulajdonságai
Cink-foszfát. Ondřej Mangl
Fizikai megjelenés
Poros, fehér szilárd anyag.
Moláris tömeg
454,11 g / mol
Olvadáspont
900 ºC
Forráspont
Nincs információ. Ennek oka lehet a lehetséges hőbomlás vagy a sóoldat forráspontjának nyomásviszonyok hiánya.
Sűrűség
3998 g / cm 3
Törésmutató
1595.
Vízben való oldhatóság
Oldhatatlan. Ez részben annak következménye, hogy a Zn 2+ és a PO 4 3- ionok ionosan kötődnek, ami növeli a kristályrács energiáját a só vízben történő feloldódása ellen.
Lobbanáspont
A cink-foszfát nem éghető anyag.
Alkalmazások
A cink-foszfát felhasználása megegyezik annak tetrahidrátjával, a Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O-val, mivel az uralkodó formája, sőt a remite és parahopeite ásványokban is megtalálható. Ezért nem ismert, hogy vízmentes formájának, a Zn 3 (PO 4) 2 -nek speciális felhasználása van-e.
kozmetikum
A cink-foszfátot fehér pigmentként használják, helyettesítve a cink- és titán-oxidokat a kozmetikai és szépségápolási termékekben. Az apró és kerek részecskékből tapintható anyag, amely a bőr felületét eltakarja anélkül, hogy a pórusai áthatolnának, foszforsav, H 3 PO 4 és cink-nitrát, Zn (NO 3) keverékéből szintetizálódik.) 2.
Így a fehér cink-foszfát pigmentet a Zn / P arány változtatásával állíthatjuk elő. Ehhez a reagensek keverésekor változó mennyiségű H 3 PO 4-et és Zn (NO 3) 2-t adunk hozzá, amíg a legjobb kozmetikai tulajdonságokkal nem jár.
A Kiotói prefektúra egyeteme által végzett tanulmányban úgy találták, hogy a pigmentek, amelyek Zn / P aránya 2/1, 1/1 és 3/2, elkészítve mutatják a legjobb visszaverődést; ezért megvilágosították a kozmetikumok alkalmazóinak arcát a többi készítmény fényességéhez képest.
Antibakteriális szer
A cink-foszfát-nanorészecskék az arzenálban a mikrobák elleni küzdelemre irányulnak, és ezért alternatívák lehetnek az antibiotikumok használatának. Ily módon csökken a baktériumok antibiotikumokkal szembeni állandó és progresszív rezisztenciája, ugyanakkor csökkenteni kívánja a fertőző betegségek kezelésének költségeit.
Ezek a nanorészecskék nagy antibakteriális hatást mutattak a koliform baktériumokkal szemben - ezt a vizsgálatot patkányokban igazolták anélkül, hogy oxidatív stresszt okoztak.
Fogászati cement
A cink-foszfátot foszfát-cement előállítására használják, amelyet sok anyag helyreállításához használnak; köztük saját fogaink, úgy viselkednek, mint egy olyan fogászati cement, amely a fogászatban már régóta népszerű. Ezt a foszfátcementet több szilárd anyag rögzítésére és összekapcsolására használják egyszerre.
A cink-foszfátot fogászati cementek gyártásához használják.
A készítmény cink- és magnézium-oxidok foszforsavban történő feloldásával készül, ezért jelen vannak Zn 2+ és Mg 2+ ionok, amelyek összetett szerkezeteket képeznek. Ez a fogászati cement elengedhetetlen a fogak végleges cementálásához. Savassága miatt azonban a polikarboxilátcementet inkább olyan betegek számára alkalmazzák, akik túl érzékenyek rá.
Korróziógátló bevonat
A cementhez hasonlóan az acélok felülete is foszfátozható.
Ehhez az acéldarabokat lúgosított foszforsavfürdőbe helyezzük, és egy elektromos áram táplálása után felületükre védőfóliát képezünk, amely reményitből (Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O) és foszfofillitből áll. (Zn 2 Fe (PO 4) 2 · 4H 2 O), ez utóbbi vegyület a leginkább ellenálló az erősen lúgos közegekkel szemben.
Az érintett kémiai reakciók a következők:
3Zn 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 3 (PO 4) 2 · 4H 2 O + 4H +
2Zn 2+ + Fe 2+ + 2H 2 PO 4 - + 4H 2 O → Zn 2 Fe (PO 4) 2 · 4H 2 O + 4H +
Ezeknek a bevonatoknak a problémája a porozitásukban rejlik, mivel nyitott peremeket hagynak, ahol az acél korrózióval járhat.
Másrészt a cink-foszfátot tartalmazó pozzoláncementet használtak korrózióállóbb betonok kifejlesztésére.
Általában a cink-foszfát korróziógátló tulajdonságának célja a falak bevonása a festékrétegek felhordása előtt, így ezek hosszabb ideig tartósak és jobb színűek.
Irodalom
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (Negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2020). Cink-foszfát. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Elsevier BV (2020). Cink-foszfát. ScienceDirect. Helyreállítva: sciencedirect.com
- Országos Biotechnológiai Információs Központ. (2020). Cink-foszfát. PubChem Database., CID = 24519. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Aref M. al-Swaidani. (2018). A természetes pozzolan és cink-foszfát fürdők gátló hatása az acél korróziójának erősítésére. doi.org/10.1155/2018/9078253
- Onoda, H. és Haruki, M. (2014). A cink-nitrát és a foszforsav keverési aránya fehér cink-foszfát pigmentek előállításához. Ceramics, 60 (355), 392-396. dx.doi.org/10.1590/S0366-69132014000300010
- Horky, P., Skalickova, S., Urbankova, L. és mtsai. (2019). Cink-foszfát alapú nanorészecskék új antibakteriális szerként: in vivo vizsgálat patkányokon étkezési expozíció után. J Animal Sci Biotechnol 10, 17. doi.org/10.1186/s40104-019-0319-8